据资料显示,我国许多建筑物已进入老化阶段,这些建筑物急需加固修复处理。碳纤维布(Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称CFRP)具有轻质、高强、施工便捷以及耐久性好等优点,使其广泛应用于混凝土结构加固工程中并改善混凝土结构的加固性能。在实际加固工程中,混凝土结构都经历了一次受力再进行加固,因此研究二次受力下的钢筋混凝土加固性能更具有实际意义。基于试验研究与数值模拟,二次受力下碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能得到深入探讨,具体研究内容与研究成果如下:(1)二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁理论研究:阐述了基本假定与分析模型,分析了二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁破坏机理与理论计算值,通过实例进行验证。(2)二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁试验研究:首先,分别对混凝土、钢筋及CFRP进行材性试验,得到这些材料的材性参数;其次,考虑配筋率和一次受力大小的变化,设计制作了 3组共9根钢筋混凝土梁,通过抗弯试验研究了 0.3P_u。与0.6P_u(P_u为梁的极限荷载)二次受力下钢筋混凝土梁的极限承载力、荷载—挠度曲线、钢筋应变、裂缝分布及碳纤维布应变的影响。试验结果表明:当配筋率相同时,预施加荷载比例越大,CFRP加固钢筋混凝土梁的极限承载力提高的幅度越小,而梁最大挠度变化的幅度与裂缝间距就越小,且梁的裂缝数量越多;随着初始荷载与配筋率的增加,CFRP加固钢筋混凝土梁的极限承载力提高幅度降低,而碳纤维布的极限拉应变越大。(3)二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁数值模拟:通过ABAQUS建立了未受力钢筋混凝土梁与二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁的三维有限元分析模型并进行了数值分析,将有限元分析结果与试验结果进行对比,验证了有限元分析模型的有效性。研究结果证明了碳纤维布加固混凝土梁可以延缓并抑制裂缝的发展。(4)基于二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁挠度研究成果,深入分析U型锚固对CFRP加固钢筋混凝土梁挠度的影响,通过对CFRP加固混凝土梁的加锚固措施数据统计拟合,得到CFRP加固混凝土梁的刚度公式修正系数为0.9。这个数值可以在保证结构安全的情况下优化结构设计,可为实际加固工程中作为参考和提供借鉴。